1 技术原理及工艺

富氢碳循环氧气高炉低碳冶金技术适用于钢铁行业长流程低碳炼钢。

开发新型高炉和冶金煤气回收装置，高炉煤气经回收装置进行脱碳处理变成氢气。采用多介质复合喷吹技术，将加热后的氢气送入高炉作为冶炼还原剂，脱碳产生的二氧化碳通过碳捕集技术进行收集，充分利用煤气热值和化学能，实现冶金煤气循环利用和富氢全氧冶炼，比同容积高炉生产效率提高40%。工艺流程如下图所示。

2 技术功能特性及指标

1）实现超高富氧至全氧冶炼，富氧量50%-100%；

2）冶金煤气CO₂进行分离与提质，还原煤气CO₂含量≤5%；

3）高还原势煤气安全高效加热，实现1100℃高温煤气循环高效利用。

3 应用案例

1）项目基本情况

技术提供单位为新疆八一钢铁股份有限公司，应用单位为新疆八一钢铁股份有限公司。改造前为传统高炉工艺装备模式，产能规模为175万吨铁/年，主要耗能种类为焦炭、喷吹煤、电力、高炉煤气和蒸汽，工序综合能耗为425千克标准煤/吨铁。

2）主要技术改造内容

对传统高炉的炉型及炉体结构进行改造，将现有热风炉设施改造为顶燃式煤气加热炉，并增加煤气加压及二氧化碳脱除设施、制氧设施及配套公辅设施。该项目自2022年7月实施节能改造，实施周期为17个月。

3）节能降碳效果及投资回收期

改造完成后，高炉工序单位产品能耗为360.29千克标准煤/吨，实现节能量15万吨标准煤/年，二氧化碳减排量为40万吨/年。投资额为9.4亿元，投资回收期为8年。

（选自：《国家工业节能降碳技术应用指南与案例（2024年版）》之一：钢铁行业节能降碳技术）